1 材料成形工艺概述 1
1.1 材料成形的方法及分类 2
1.1.1 金属凝固成形工艺 2
1.1.2 金属固态塑性成形工艺 3
1.1.3 金属焊接成形工艺 5
1.2 材料成形工艺选择的依据 6
1.3 材料成形工艺的发展 8
思考题 10
参考文献 10
2 铸造工艺 11
2.1 铸造工艺原理 11
2.1.1 液态金属的充型能力 11
2.1.2 凝固方式 17
2.1.3 铸造合金的收缩特点 19
2.1.4 金属凝固的形核与生长 22
2.1.5 单相合金结晶过程中的溶质再分配 29
2.1.6 铸件的凝固组织及性能控制 36
2.2 铸造工艺方法 43
2.2.1 砂型铸造 43
2.2.2 特种铸造 48
2.2.3 消失模铸造 55
2.3 铸造工艺设计 58
2.3.1 铸造工艺设计内容 58
2.3.2 铸造工艺方案的制定 59
2.3.3 铸造工艺图的绘制 62
2.3.4 铸造工艺参数的确定 64
2.3.5 模具设计 76
2.4 铸造工艺的新进展 76
2.4.1 定向凝固 76
2.4.2 快速凝固 78
2.4.3 3D打印 78
2.4.4 连续铸造 79
2.4.5 铸造工艺计算机辅助设计 80
思考题 81
参考文献 83
3 锻造工艺 85
3.1 锻造工艺原理 86
3.1.1 可锻性 86
3.1.2 锻造时金属的宏观变形规律 86
3.1.3 锻造变形对组织与性能的影响 87
3.2 锻前加热锻后冷却与热处理 88
3.2.1 锻前加热 88
3.2.2 锻后冷却 89
3.2.3 锻件热处理 90
3.3 锻造工艺方法 91
3.3.1 自由锻 91
3.3.2 模锻 95
3.4 自由锻工艺设计 97
3.4.1 自由锻件图 98
3.4.2 坯料质量和尺寸 99
3.4.3 变形工艺方案 100
3.4.4 锻造比 101
3.4.5 自由锻造设备吨位 101
3.4.6 自由锻工艺规程卡片 101
3.5 模锻工艺设计 102
3.5.1 模锻件图设计 102
3.5.2 模锻工序方案确定 105
3.5.3 锤上模锻坯料尺寸 109
3.5.4 模锻锤吨位 110
3.5.5 锤上模锻工步及其模膛 110
3.5.6 锤上制坯工步及其模膛 112
3.5.7 锤锻模结构 116
3.6 锻造工艺的新进展 122
3.6.1 精密模锻 122
3.6.2 等温锻造 122
思考题 123
参考文献 124
4 冲压工艺 125
4.1 冲压工艺原理 125
4.1.1 冲压成形的力学特点 125
4.1.2 冲压工艺对板料的基本要求 127
4.1.3 常用冲压材料及其力学性能 128
4.2 冲压工艺方法 129
4.2.1 冲裁工艺 129
4.2.2 弯曲工艺 136
4.2.3 拉深工艺 141
4.2.4 胀形与翻边工艺 148
4.3 冲压工艺设计 150
4.3.1 冲压件的工艺性分析 151
4.3.2 确定冲压件的成形工艺方案 151
4.3.3 确定冲压模具的结构形式 151
4.3.4 选择冲压设备 152
4.3.5 冲压工艺文件的编写 152
4.4 冲压模具结构 152
4.4.1 单工序模 152
4.4.2 复合模 154
4.4.3 连续模 157
4.5 冲压模具主要零部件的结构 159
4.5.1 工作零件 159
4.5.2 定位零件 160
4.5.3 出料与卸料零件 161
4.5.4 导向零件 162
4.5.5 支撑与固定零件 162
4.5.6 紧固及其他零件 163
4.6 冲压工艺的最新进展 164
4.6.1 内高压成形技术 164
4.6.2 热冲压成形技术 165
思考题 165
参考文献 166
5 拉拔工艺 168
5.1 拉拔工艺原理 168
5.1.1 拉拔过程的建立 168
5.1.2 金属的流动规律 170
5.1.3 金属的受力特点 172
5.1.4 拉拔件的组织及性能控制 174
5.2 拉拔工艺方法 181
5.2.1 实心材拉拔工艺 181
5.2.2 空心材拉拔工艺 181
5.3 拉拔工艺设计 183
5.3.1 拉拔工艺设计的内容 183
5.3.2 拉拔工艺方案的确定 184
5.3.3 拉拔工艺参数的确定 185
5.3.4 拉拔工具设计 191
5.4 拉拔工艺的新进展 201
思考题 201
参考文献 202
6 挤压工艺 203
6.1 挤压工艺原理 203
6.1.1 金属的流动规律 204
6.1.2 金属的受力特点 206
6.1.3 挤压件的组织及性能控制 209
6.2 挤压工艺方法 211
6.2.1 正挤压工艺 211
6.2.2 反挤压工艺 214
6.2.3 径向挤压工艺 214
6.3 挤压工艺设计 215
6.3.1 挤压工艺设计的内容 215
6.3.2 挤压工艺方案的确定 216
6.3.3 挤压工艺参数的确定 219
6.3.4 挤压工具设计 222
6.4 挤压工艺的新进展 227
6.4.1 Conform连续挤压 227
6.4.2 等温挤压 229
6.4.3 静液挤压 230
思考题 231
参考文献 231
7 轧制工艺 233
7.1 轧制工艺原理 233
7.1.1 轧制过程的建立 233
7.1.2 金属的变形规律 236
7.1.3 金属的运动特点 238
7.1.4 金属的力学条件 241
7.1.5 连续轧制理论 244
7.1.6 轧件的组织及性能控制 246
7.2 轧制工艺方法 249
7.2.1 型材轧制工艺 249
7.2.2 板带材轧制工艺 258
7.2.3 管材轧制工艺 263
7.3 轧制工艺设计 269
7.3.1 轧制工艺设计的内容 269
7.3.2 轧制工艺流程的确定 270
7.3.3 轧制工艺参数的确定 273
7.4 轧制工艺的新进展 320
7.4.1 型材轧制工艺新进展 320
7.4.2 板带材轧制工艺新进展 321
7.4.3 管材轧制工艺新进展 322
思考题 323
参考文献 324
8 电弧熔化焊接工艺 326
8.1 熔化焊接理论基础 326
8.1.1 焊接热过程 327
8.1.2 焊接冶金原理 329
8.1.3 焊接应力与变形原理 344
8.2 电弧熔化焊接方法 346
8.2.1 钨极氩弧焊 346
8.2.2 等离子弧焊 349
8.2.3 熔化极气体保护焊原理 352
8.2.4 埋弧自动焊 360
8.2.5 焊条电弧焊 365
8.3 焊接工艺设计 367
8.3.1 金属焊接性 367
8.3.2 焊接方法的选择 370
8.3.3 焊接材料的选择 372
8.3.4 焊接结构设计 376
8.4 熔化焊接工艺新进展 384
8.4.1 激光－电弧复合热源焊接技术 384
8.4.2 双丝及多丝电弧焊接技术 385
8.4.3 A-TIG焊接技术 386
8.4.4 CMT焊接技术 387
思考题 387
参考文献 388
9 特种成形工艺 389
9.1 特殊凝固成形工艺 389
9.1.1 快速凝固成形工艺 389
9.1.2 定向凝固成形工艺 396
9.1.3 电磁约束铸造工艺 402
9.2 增材制造成形工艺 405
9.2.1 选区激光熔合增材成形工艺 406
9.2.2 激光沉积增材成形工艺 414
9.3 半固态成形 422
9.3.1 半固态坯料制备 424
9.3.2 半固态流变成形 427
9.3.3 半固态触变成形 429
9.3.4 半固态成形技术应用 431
9.4 超塑性成形工艺 432
9.4.1 超塑性变形的机理 432
9.4.2 超塑性成形的应用及其优势 434
9.4.3 超塑性挤压工艺 435
9.4.4 超塑性模锻工艺 440
9.5 特种轧制成形工艺 444
9.5.1 多辊轧制工艺 444
9.5.2 楔横轧制工艺 446
9.5.3 辊锻工艺 450
9.5.4 旋压工艺 452
9.5.5 铸轧工艺 454
9.6 先进连接成形工艺 456
9.6.1 激光连接工艺 456
9.6.2 电子束连接成形工艺 462
9.6.3 摩擦焊接工艺 465
9.6.4 扩散连接成形工艺 473
思考题 477
参考文献 478